EP1427229A1 - Austausch geographischer Positionsinformation zwischen Positionsinformations-Server und Kernnetzwerk-Element - Google Patents

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EP1427229A1
EP1427229A1 EP03104059A EP03104059A EP1427229A1 EP 1427229 A1 EP1427229 A1 EP 1427229A1 EP 03104059 A EP03104059 A EP 03104059A EP 03104059 A EP03104059 A EP 03104059A EP 1427229 A1 EP1427229 A1 EP 1427229A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
position information
core network
access
network element
server device
Prior art date
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Ceased
Application number
EP03104059A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Hochrainer
Heinz Reisinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1427229A1 publication Critical patent/EP1427229A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08—Mobility data transfer
    • H04W8/10—Mobility data transfer between location register and external networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/24—Interfaces between hierarchically similar devices between backbone network devices

Definitions

  • the invention relates to a method for exchanging geographical Location information between a core network element a public telecommunications network, in particular Mobile network, and a position information server device using at least one message one supported by core networks of the telecommunications network Protocol, on the part of the server device Message type for the exchange of position information selected message is selected; as well as a Position information server device for implementation this procedure.
  • Position services are increasingly being used in modern mobile networks, in which the geographic location of a participant is involved in the execution. Such services work on in the network according to the ETSI / 3GPP standard TS 23.271 so-called location services ("localization services", LCS) back, the geographic position data ready put.
  • the geographic position information concerns usually the location of a subscriber to the mobile network or its mobile device.
  • Position services considered are in particular the Position systems TOA ("Uplink Time of Arrival"), E-OTD "Enhanced Observed Time Difference ”) and GPS (" Global Positioning System").
  • position information servers As the central point of contact for localization services in Telecommunication networks are position information servers intended.
  • a position information server realized as a separate network node that is referred to as MLC ('Mobile Location Center') (several MLCs can be provided in a GSM network).
  • MLC 'Mobile Location Center'
  • the server is usually assigned to a specific mobile network and can about the positioning of the network participants in this mobile network depending on any existing ones Roaming contracts also include the positioning of participants in the own network that is currently roaming and / or in other networks from participants of external networks.
  • Position information server naturally have a lot of message exchange with the network elements of the core network ('core network') a telecommunications network - in the case of a cellular network these are in particular the home register and the mobile switching centers - to cope with this message exchange partly within a network, partly across networks happens.
  • the core network elements of a Cellular networks communicate using the ETSI / 3GPP standard TS 29.002 standardized MAP protocol, which the Core network elements a limited and well-defined Amount of standardized MAP messages for the Provides communication.
  • the position information server there is often on the part of the position information server the problem that Exchange of the most accurate position information possible Core network elements to perform a very different support of the associated protocols or have messages and / or localization services.
  • position information have different accuracies and also within the Network - depending on the relevant core network element - vary.
  • LCS-compatible position information it can take the form of latitude and latitude longitude are displayed; in the "simplest” case it corresponds to that used within a mobile network
  • Location information that the cell phone and / or the Mobile switching center indicates in the catchment area the mobile subscriber in question is, and thus from depends on the topology of the mobile network.
  • Position information server that only on this new LCS-MAP services are based, for today's mobile network environments unsatisfactory. This is because in the present Infrastructures of the mobile network core networks only a small one Part of the network elements are the new LCS-MAP services supported; the vast majority of network elements rather only support pre-standard mechanisms, namely methods based on MAP-ATI and / or SMS - SIM to locate and deliver mobile subscribers less accurate location information.
  • the surrounding structure becomes even more complex when core network elements of different manufacturers with different MAP implementations and / or versions are used, what leads to the fact that not only the Positioning accuracy is inhomogeneous, but also the MAP versions and thus the associated communication; The situation becomes all the more complicated if several networks - e.g. are involved in roaming. For this, a position information server who needs his client transparent access to position information after the State of the art offers.
  • heterogeneous network a network with core network elements different manufacturers and / or with different degrees compliance with the implementation of the LCS standards Roger that.
  • to roam the Participants take into account treatment more mobile Networks of various standards such as GSM, GPRS or UMTS to be possible.
  • This task is performed by a method of the type mentioned at the beginning Type or a position information server device for Implemented such a method, in which by the server device before accessing a core network element to exchange position information Series of attempts to access messages of different types Message types occur until an attempt to access a successful exchange of information.
  • the invention allows flexible access to Core network elements to position information with as possible to obtain high accuracy, being in one heterogeneous mobile network depending on the nature of the network, especially cellular network, the most efficient method is used for the transmission of the position data
  • decision information held by the server device in the at least one core network element at least in each case a message type for carrying out the exchange of position information is assigned, with the Server setup when trying to access a successful exchange of information that Decision information is supplemented by an entry - if this does not already exist -; in this is that Message type with which the access was successful Mapped to core network element.
  • the server device before accessing a core network element the decision information for the exchange of position information on an entry for that Core network element is checked and, if such an entry the position information exchange is due to the message type according to the entry is carried out, otherwise a series of attempts to access messages of different types of messages takes place until one Attempted access to a successful information exchange has led, and on the part of the server device Decision information - if not already available - is added.
  • the decision information can be conveniently in the form a decision table be kept in the entries ordered by the core network elements.
  • FIG. 1 shows an exemplary heterogeneous GSM network MN1, to which a mobile subscriber via his mobile device ME via a radio interface S1 to a base station B11 connected.
  • a base station B11 connected to which a mobile subscriber via his mobile device ME via a radio interface S1 to a base station B11 connected.
  • the latter include in particular a home location register HLR ('Home Location Register ') according to the known type, that of the central administration serves the subscriber data of the network, as well as mobile switching centers M1, M2 ('Mobile Switching Center', MSC).
  • HLR Home Location Register
  • M1 'Mobile Switching Center', MSC
  • the switch M1 supplies the Coverage area of the base station assigned to the subscriber ME B11.
  • Home location register HLR and mobile switching centers M1, M2 are network nodes of the core network of the network MN1; how already mentioned, it can usually be assumed that the individual elements of the core network are different Manufacturers originate and / or different complete implementations of the LCS standards.
  • the geographic position of the mobile subscriber or his Terminal ME is by means of a position determining unit LMU ('Location Measurement Unit'), e.g. by means of Radio measurements according to the TOA position system.
  • the of the position determination unit LMU determined position data are fed into the network MN1, e.g. corresponding TS 23.271 via a radio interface S2 through which the unit LMU like a mobile end user via a base station B21 to the network via a mobile switching center M2 is connected.
  • a position information server (GMLC) P1 For handling the position information is in the network MN1 a position information server (GMLC) P1 is provided which with the elements HLR, M1, M2 of the core network of the network MN1 communicated.
  • the GMLC P1 can also use core network elements other networks, e.g. with the network node N2 of a second mobile radio network MN2, in its catchment area the mobile subscriber - in Fig. 1 as a terminal ME 'shown in dashed lines - may stop at times.
  • the GMLC P1 dynamically builds a decision table PE on which information is kept on which way in a certain core network element HLR, M1, M2, N2 can be accessed.
  • the decision table PE contains e.g. a list of entries in which for each a core network element is entered which messages or protocols successfully in the case of an earlier access were.
  • the decision table PE can be as in FIG. 1 shown in the position information server device itself be held or also according to a variant, not shown in a memory separate from the server device.
  • the capabilities of the Network element determined.
  • a first assessment of your skills of the partner network element can in the course of the so-called 'Application Context Negotiation' (ACN) can be obtained, at - in a MAP standard procedure according to the 3GPP standards - the GMLC P1 sets up a MAP dialogue with the partner, where the 'Application Context' created the version of a MAP message or a MAP service indicates that of the partner network element is implemented.
  • ACN 'Application Context Negotiation'
  • the decision table is used by the GMLC P1 updated accordingly, and the GMLC P1 takes the MAP services for pre-standard localization (MAP-ANY-TIME-INTERROGATION to the home register), where applicable previously enforced paging is performed.
  • This compulsory paging can, for example by sending an empty short message (the short message service SMS from the GSM networks) to the subscriber If the error message is not sufficiently specified or the time is exceeded, an internal counter becomes incremented for the relevant network element and the same MAP service repeated. If an adjustable number successive failed attempts is achieved this that the GMLC P1 is a pre-standard localization request must try; a corresponding entry is made added to the decision table.
  • the described procedure can take time and resources claim, however, it can only be found at the respective first access to a network element by the GMLC P1 instead.
  • the following reads the message GMLC the corresponding entry in the internal decision table and immediately addresses the appropriate MAP service.
  • the process is started on the basis of receipt 1 of a positioning request PINQ.
  • the request PINQ comes, for example, from an external server PV, which is connected to the GMLC p1, for example via the Internet or another communication network, and on which an application is running that requires the geographical position of the network subscriber ME;
  • An example of such an application is a location-based service, in which the subscriber ME or the like the location of a restaurant, ticket counter. asked in his environment.
  • the GMLC now carries out a check 2 of the decision information contained in the decision table PE, namely after an entry which relates to the responsible location register, ie the home location register HLR in the network MN1. If such an entry shows that the home register HLR does not support the LCS standard - branch 2.3 to step 3 - then an ATI query, that is to say by means of an ANY-TIME-INTERROGATION message from the MAP, is carried out to the home register, in order to determine the mobile radio cell or the mobile switching center M1, in the catchment area of which the requested subscriber ME is located. In order to determine the current location, paging can be forced if necessary, for example by sending an empty short message via the known SMS service of the GSM network.
  • HLR home location register HLR is LCS-compliant Can edit request, or can have no entry for this network element can be found
  • the GMLC passes Branch 2.6 to step 6.
  • the home register one LCS standard request to determine the for the actual Positioning responsible mobile switching center carried out. This may result in errors Decision 7: If there are errors that indicate that the HLR register does not handle the request in accordance with LCS can, branch 7.8 - so in step 8 the decision table PE by inserting or correcting act (e) of a corresponding one Entry e (HLR) for the home register HLR updated, and then go to step 3.
  • step 10 the GLMC performs an LCS standard query on the relevant mobile switching center or cell Determination of the position of the participant ME by. Similar as above for the home register (steps 6 and 7) now on the basis of error 11 that may occur, it is decided whether - in the error-free case 11.12 - an LCS-compliant transmission 12 the position information loc takes place. If there are errors result that indicate that the partner element meets the LCS standard is not mastered, is via branch 11.8 with the corresponding Update 8 of the decision table and the following steps according to the above.
  • step 12 to the server PV the geographic location requested by it Position information loc sent.
  • step 12 to the server PV the geographic location requested by it Position information loc sent.
  • possibly missing entries for the Home register HLR or the mobile switching center M1 in the decision table PE can be added. So that's the The processing of the positioning request PINQ ended.
  • a mechanism should be provided so that the GMLC P1 can detect when regarding a core network element of the LCS was expanded.
  • the entries of the decision table - or the table as a whole at all - in regular Intervals are deleted, e.g. after a configurable time or after performing a configurable Number of accesses to the respective network element. An entry that has been deleted in this way will therefore be saved at next access created in the above described Procedure is carried out anew.
  • the invention can be used in heterogeneous core networks, in particular in GSM / UMTS networks with network points from different manufacturers, be used. It enables access to position information mobile subscriber regardless of skills of the various core network elements with regard to the Location services. By collecting information regarding the partner network element in a decision table succeeds in making the difficult decision, how geographic position information with a Network element is to be replaced with as little as possible administrative effort.

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Abstract

Ein optimierter Austausch geographischer Positionsinformationen zwischen einem Kernnetzwerk-Element (HLR,M1,M2,N2) eines öffentlichen Telekommunikationsnetzes, insbesondere Mobilfunknetzes, (MN1,MN2) und einer Positionsinformations-Servereinrichtung (P1) wird dadurch erreicht, dass von der Servereinrichtung (P1) vor dem Zugriff auf ein Kernnetzwerkelement zum Austausch von Positionsinformationen (insbesondere zum Auslesen) ein Reihe von Zugriffsversuchen mit Nachrichten verschiedener Nachrichtenarten erfolgt, bis ein Zugriffsversuch zu einem erfolgreichen Informationsaustausch geführt hat. Hat ein Zugriffsversuch zu einem erfolgreichen Informationsaustausch geführt, wird seitens der Servereinrichtung (P1) gehaltene Entscheidungsinformation (PE) um einen entsprechenden Eintrag (e) ergänzt; bei einem späteren Zugriff auf das Kernnetzwerk-Element wird anhand des Eintrags aufgrund der eintragsgemäßen Nachrichtenart durchgeführt. Als Nachrichtenarten werden Location based Services (LCS) Standard-Nachrichten und Any-Time-Interrogation (ATI) Nachrichten eingesetzt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austausch geographischer Positionsinformationen zwischen einem Kernnetzwerk-Element eines öffentlichen Telekommunikationsnetzes, insbesondere Mobilfunknetzes, und einer Positionsinformations-Servereinrichtung unter Verwendung zumindest einer Nachricht eines von Kernnetzwerken des Telekommunikationsnetzes unterstützten Protokolls, wobei seitens der Servereinrichtung eine Nachrichtenart der für den Austausch der Positionsinformationen verwendeten Nachricht ausgewählt wird; sowie eine Positionsinformations-Servereinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
In modernen Mobilnetzen kommen zunehmend Dienste zum Einsatz, in denen der geographische Aufenthaltsort eines Teilnehmers bei der Ausführung einbezogen wird. Solche Dienste greifen auf in dem Netz gemäß dem ETSI/3GPP-Standard TS 23.271 eingerichtete sogenannte Location-Services ("Lokalisierungsdienste", LCS) zurück, die geographische Positionsdaten bereit stellen. Die geographischen Positionsinformationen betreffen in der Regel den Standort eines Teilnehmers des Mobilnetzes bzw. seines mobilen Endgeräts. In dem genannten 3GPP-Standard berücksichtigte Positionsdienste sind insbesondere die Positionssysteme TOA ("Uplink Time of Arrival"), E-OTD "Enhanced Observed Time Difference") und GPS ("Global Positioning System").
Als zentrale Ansprechstelle für die Lokalisierungsdienste in Telekommunikationsnetzen sind Positionsinformations-Server vorgesehen. In einem GSM-Netz beispielsweise ist ein Positionsinformations-Server als eigener Netzknoten realisiert, der als MLC ('Mobile Location Center') bezeichnet wird (mehrere MLCs können in einem GSM-Netz vorgesehen sein). Der Server ist in der Regel einem bestimmten Mobilnetz zugeordnet und kann über die Positionierung der Netzteilnehmer in diesem Mobilnetz hinaus in Abhängigkeit von gegebenenfalls bestehenden Roaming-Verträgen auch die Positionierung von Teilnehmer des eigenen Netzes, die gerade in fremden Netzen roamen und/oder von Teilnehmern fremder Netze übernehmen. Positionsinformations-Server haben naturgemäß sehr viel Nachrichtenaustausch mit den Netzwerkelementen des Kernnetzwerks ('core network') eines Telekommunikationsnetzes - im Falle eines Mobilfunknetzes sind dies insbesondere das Heimatregister und die Mobilvermittlungsstellen - zu bewältigen, wobei dieser Nachrichtenaustausch teils innerhalb eines Netzes, teils netzübergreifend geschieht. Die Kernnetzwerk-Elemente eines Mobilfunknetzes kommunizieren über das im ETSI/3GPP-Standard TS 29.002 standardisierte MAP-Protokoll, welches den Kernnetzwerk-Elementen eine begrenzte und wohldefinierte Menge an standardisierten MAP-Nachrichten für die Kommunikation zur Verfügung stellt. Dennoch besteht oftmals seitens des Positionsinformations-Servers das Problem, den Austausch einer möglichst genauen Positionsinformation mit Kernnetzwerk-Elementen durchzuführen, die eine sehr unterschiedliche Unterstützung der zugehörenden Protokolle bzw. Nachrichten und/oder Lokalisierungsdienste aufweisen.
Die hier betrachtete geographische Positionsinformation (in der Folge kurz als "Positionsinformation" bezeichnet) kann verschiedene Genauigkeiten aufweisen und auch innerhalb des Netzes - in Abhängigkeit vom betreffenden Kernnetzwerk-Element - variieren. Im Falle der LCS-kompatiblen Positionsinformation kann sie in der Form geographische Breite und geographische Länge dargestellt werden; im "einfachsten" Fall entspricht sie der innerhalb eines Mobilnetzes verwendeten Standort-Information, die die Mobilfunkzelle und/oder die Mobil-Vermittlungsstelle angibt, in deren Einzugsbereich sich der betreffende Mobilteilnehmer sich befindet, und somit von der Topologie des Mobilfunknetzes abhängt.
In den letzten Jahren wurde im Rahmen des 3GPP-Konsortiums eine Reihe von Standards für Lokalisierungsdienste erstellt; hier sind insbesondere die Standards TS 23.271 (Funktionsdarstellung des LCS), TS 29.002 (Erweiterungen des MAP) und TS 23.032 (UGAD - 'Universal Geographic Area Description') zu nennen. Kern der standardisierten Implementation des LCS ist ein Gateway - ein sogenanntes GLMC ('Gateway Mobile Location Center') - das eine Brücke zwischen Stellen, die Lokalisierungsanfragen senden oder Lokalisierungsberichte entgegen nehmen (unter Verwendung eines IP-basierten Protokolls), und der jeweiligen Positionsbestimmungs-Prozedur bildet. Diese wird über SS7-Schnittstellen innerhalb des Kernnetzwerks und Radio-Einzugsbereichs des Netzes ausgeführt. Für das Kernnetzwerks eines Mobilnetzes haben TS 23.271 und TS 29.002 neue MAP-Dienste spezifiziert, die für die Lokalisierung mobiler Teilnehmer bestimmt sind. Die Ergebnisse dieser Dienste können als (ungefähre) Koordinaten auf der Erdoberfläche unter Einbeziehung der zugehörenden Unsicherheitsangabe interpretiert werden.
Jedoch sind Implementation und Einsatz eines standardgemäßen Positionsinformations-Servers, der lediglich auf diesen neuen LCS-MAP-Diensten beruht, für heutige Mobilnetz-Umgebungen nicht ausreichend. Dies liegt daran, das in den gegenwärtigen Infrastrukturen der Mobilnetz-Kernnetzwerke nur ein kleiner Teil der Netzwerkelemente die neuen LCS-MAP-Dienste unterstützt; die überwiegende Zahl der Netzwerkelemente unterstützen vielmehr lediglich Prä-Standard-Mechanismen, nämlich auf MAP-ATI und/oder SMS - SIM beruhende Verfahren zur Lokalisierung mobiler Teilnehmer, und diese liefern weniger genaue Positionsinformationen. Die Umgebungsstruktur wird noch komplexer, wenn im Netz Kernnetzwerk-Elemente von verschiedenen Herstellern mit verschiedenen MAP-Implementationen und/oder -Versionen eingesetzt sind, was dazu führt, dass im Mobilnetz nicht nur die Positionierungsgenauigkeit inhomogen ist, sondern auch die MAP-Versionen und somit auch die zugehörende Kommunikation; um so komplizierter wird die Situation, wenn mehrere Netze - z.B. bei Roaming - beteiligt sind. Hierfür wird ein Positionsinformations-Server benötigt, der seinen Klienten transparenten Zugriff auf Positionsinformationen nach dem Stand der Technik bietet.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Austausch von Positionsinformationen mit einem Positionsinformations-Server - insbesondere das Auslesen dieser Daten aus einem Kernnetzwerk-Element - dahin gehend zu verbessern, dass möglichst genaue Positionsinformationen in Abhängigkeit von den jeweils angesprochenen Netzwerkelement übertragen werden können, sodass besonders in heterogenen Netzen der Zugriff auf effiziente Weise durchführbar ist. Hierbei wird unter "heterogenem Netz" ein Netz mit Kernnetzwerk-Elementen verschiedener Hersteller und/oder mit unterschiedlichem Grad der Konformität bezüglich der Implementierung der LCS-Standards verstanden. Des weiteren soll, um ein Roaming der Teilnehmer zu berücksichtigen, die Behandlung mobiler Netzwerke verschiedener Standards wie GSM, GPRS oder UMTS möglich sein.
Diese Aufgabe wird von einem Verfahren der eingangs genannten Art bzw. einer Positionsinformations-Servereinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gelöst, bei welchem durch die Servereinrichtung vor dem Zugriff auf ein Kernnetzwerkelement zum Austausch von Positionsinformationen eine Reihe von Zugriffsversuchen mit Nachrichten verschiedener Nachrichtenarten erfolgt, bis ein Zugriffsversuch zu einem erfolgreichen Informationsaustausch geführt hat.
Die Erfindung gestattet den flexiblen Zugriff auf Kernnetzwerk-Elemente, um Positionsinformation mit möglichst hoher Genauigkeit zu erhalten, wobei gerade in einem heterogenen Mobilfunknetz je nach Beschaffenheit des Netzes, insbesondere Mobilfunknetzes, die jeweils effiziente Methode für die Übertragung der Positionsdaten eingesetzt wird In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird, um den Aufwand in aufeinanderfolgenden Zugriffen zu reduzieren, seitens der Servereinrichtung Entscheidungsinformation gehalten, in der zumindest einem Kernnetzwerk-Element jeweils zumindest eine Nachrichtenart zur Durchführung des Austauschs von Positionsinformationen zugeordnet ist, wobei durch die Servereinrichtung, wenn ein Zugriffsversuch zu einem erfolgreichen Informationsaustausch geführt hat, die Entscheidungsinformation um einen Eintrag ergänzt wird - sofern dieser nicht schon vorhanden ist -; in diesem ist jene Nachrichtenart, mit der der Zugriff erfolgreich war, dem Kernnetzwerk-Element zugeordnet. Hierbei ist es günstig, wenn durch die Servereinrichtung vor dem Zugriff auf ein Kernnetzwerkelement zum Austausch von Positionsinformationen die Entscheidungsinformation auf einen Eintrag für das betreffende Kernnetzwerk-Element geprüft wird und, falls ein solcher Eintrag vorliegt, der Positionsinformationen-Austausch aufgrund der eintragsgemäßen Nachrichtenart durchgeführt wird, anderenfalls ein Reihe von Zugriffsversuchen mit Nachrichten verschiedener Nachrichtenarten erfolgt, bis ein Zugriffsversuch zu einem erfolgreichen Informationsaustausch geführt hat, und seitens der Servereinrichtung die Entscheidungsinformation - soweit nicht schon vorhanden - ergänzt wird.
Des weiteren ist es günstig, wenn ein Zugriffsversuch mit Nachrichten gemäß den geltenden LCS-Standards erfolgt, und falls dies nicht erfolgreich ist, sodann zumindest ein Zugriffsversuch gemäß vor den LCS-Standards geltenden Verfahren, insbesondere mittels MAP-ATI-Abfragen nach dem CAMEL-Standard, erfolgt. Um eine Bestimmung der aktuellen Position eines Teilnehmers zu erzielen, kann in einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass an ein mobiles Endgerät des Netzes, dessen geographische Position zu bestimmen ist, eine Kurzmitteilung gesendet wird, wodurch ein Paging für dieses Endgerät ausgelöst wird.
Ebenso kann die Nachrichtenart im Falle, dass kein Eintrag für ein bestimmtes Kernnetzwerk-Element gefunden wurde, so bestimmt werden, dass eine 'Application Context Negotiation' ("Anwendungskontext-Aushandlung") mit dem Element durchgeführt wird.
Die Entscheidungsinformation kann zweckmäßiger Weise in Form einer Entscheidungstabelle gehalten sein, in der Einträge nach den Kernnetzwerk-Elementen geordnet sind.
Die Erfindung samt weiterer Vorzüge wird im Folgenden anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei werden die beigefügten Zeichnungen herangezogen, welche zeigen
Fig. 1
ein Blockdiagramm eines GSM-Netzes mit einem erfindungsgemäßen GMLC;
Fig. 2
ein Ablaufsdiagramm für die Durchführung eines Zugriffs durch den GMLC der Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein beispielhaftes heterogenes GSM-Netz MN1 gezeigt, an das ein mobiler Teilnehmer über sein Mobil-Endgerät ME über eine Funkschnittstelle S1 zu einer Basisstation B11 angeschlossen ist. Selbstverständlich sind in der Regel eine Vielzahl von Teilnehmern an das Netz angeschlossen, die jedoch hier, ebenso wie die zugehörenden Basisstationen und weiteren Netzstellen der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt sind; vielmehr zeigt Fig. 1 lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Netzkomponenten. Zu letzteren gehören insbesondere ein Heimatregister HLR ('Home Location Register') nach bekannter Art, das der zentralen Verwaltung der Teilnehmerdaten des Netzes dient, sowie Mobil-Vermittlungsstellen M1,M2 ('Mobile Switching Center', MSC). In der gezeigten Topologie versorgt die Vermittlung M1 den Einzugsbereich der dem Teilnehmer ME zugeordneten Basisstation B11. Heimatregister HLR und Mobil-Vermittlungsstellen M1,M2 sind Netzknoten des Kernnetzwerks des Netzes MN1; wie bereits erwähnt, kann in der Regel davon ausgegangen werden, dass die einzelnen Elemente des Kernnetzes von verschiedenen Herstellern stammen und/oder verschieden vollständige Implementationen der LCS-Standards realisieren.
Die geographische Position des mobilen Teilnehmers bzw. seines Endgeräts ME wird mittels einer Positionsbestimmungseinheit LMU ('Location Measurement Unit') bestimmt, z.B. mittels Radio-Messungen nach dem TOA-Positionssystem. Die von der Positionsbestimmungseinheit LMU ermittelten Positionsdaten werden in das Netz MN1 eingespeist, z.B. entsprechend TS 23.271 über eine Funkschnittstelle S2, durch die die Einheit LMU gleich einem mobilen Endteilnehmer über eine Basisstation B21 an das Netz vermittels einer Mobil-Vermittlungsstelle M2 angeschlossen ist.
Für die Behandlung der Positionsinformationen ist in dem Netz MN1 ein Positionsinformation-Server (GMLC) P1 vorgesehen, der mit den Elementen HLR,M1,M2 des Kernnetzwerks des Netzes MN1 kommuniziert. Daneben kann der GMLC P1 auch mit Kernnetzwerk-Elementen anderer Netze kommunizieren, z.B. mit dem Netzknoten N2 eines zweiten Mobilfunknetzes MN2, in dessen Einzugsbereich sich der mobile Teilnehmer - in Fig. 1 als Endgerät ME' strichliert dargestellt - zeitweise aufhalten mag.
Gemäß der Erfindung baut der GMLC P1 dynamisch eine Entscheidungstabelle PE auf, in der Information gehalten wird, auf welche Weise auf ein bestimmtes Kernnetzwerk-Element HLR, M1,M2,N2 zugegriffen werden kann. Die Entscheidungstabelle PE enthält z.B. eine Liste von Einträgen e, in denen für jeweils ein Kernnetzwerk-Element eingetragen ist, welche Nachrichten bzw. Protokolle bei einem früher erfolgten Zugriff erfolgreich waren. Die Entscheidungstabelle PE kann wie in Fig. 1 gezeigt in der Positionsinformation-Servereinrichtung selbst gehalten sein oder ebenso gemäß einer nicht gezeigten Variante in einem von der Servereinrichtung gesonderten Speicher.
Wenn der GMLC P1 auf ein bislang unbekanntes - nämlich in der Entscheidungstabelle PE nicht eingetragenen - Partner-Netzwerkelement zugreifen soll, werden zuerst die Fähigkeiten des Netzwerkelements bestimmt. Eine erste Abschätzung der Fähigkeiten des Partner-Netzwerkelements kann im Laufe der sogenannten 'Application Context Negotiation' (ACN) gewonnen werden, bei der - in einem MAP-Standardverfahren nach den 3GPP-Standards - der GMLC P1 einen MAP-Dialog mit dem Partner einrichtet, wobei der hierbei erstellte 'Application Context' die Version jeweils einer MAP-Nachricht oder eines MAP-Dienstes angibt, die bzw. das vom Partner-Netzwerkelement implementiert ist.
Häufig können detaillierte Informationen über die Fähigkeiten eines Partners nur über Versuch-und-Irrtum Strategien bestimmt werden, weil ein Partner möglicher Weise die ACN nicht vollständig implementiert hat und nicht unterstützte MAP-Nachrichten einfach ignoriert. Deshalb versucht der GMLC P1 zuerst, den Partner über die Standard-MAP-Dienste für Lokalisierungsanfragen anzusprechen (Nachrichten MAP-SEND-ROUTING-INFO-FOR-LCS bzw. MAP-PROVIDE-SUBSCRIBER-LOCATION). Wenn der GMLC P1 im Zuge der ACN eine dieser entsprechende Antwortnachricht erhält, so wird das betreffende Partner-Netzwerkelement (bzw. die Netzwerkelemente, falls mehrere Partner-Netzwerkelemente beteiligt waren) in der Entscheidungstabelle als LCS-Standard-gemäß eingetragen.
Wird dagegen eine Fehlermeldung zurück gegeben, aus der hervor geht, dass das adressierte Kernnetzwerk-Element den LCS-MAP-Dienst nicht unterstützt, so wird vom GMLC P1 die Entscheidungstabelle dem entsprechend aktualisiert, und der GMLC P1 nimmt die MAP-Dienste für Prä-Standard Lokalisierung (MAP-ANY-TIME-INTERROGATION zum Heimatregister) auf, wobei gegebenenfalls noch vorher ein zwangsweises ('enforced') Paging ausgeführt wird. Dieses zwangsweise Paging kann beispielsweise durch Versenden einer leeren Kurznachricht (des Kurznachrichtendienstes SMS der GSM-Netze) an den Teilnehmer erfol gen. Falls die Fehlermeldung nicht genügend spezifiziert ist oder die Zeit überschritten wird, wird ein interner Zähler für das betreffende Netzwerkelement inkrementiert und der gleiche MAP-Dienst wiederholt. Wenn eine einstellbaren Anzahl von aufeinanderfolgenden Fehlversuchen erreicht wird, so bedeutet dies, dass der GMLC P1 eine Prä-Standard Lokalisierungsanfrage versuchen muss; ein entsprechender Eintrag wird der Entscheidungstabelle hinzu gefügt.
Der beschriebene Ablauf kann unter Umständen Zeit und Ressourcen in Anspruch nehmen, jedoch findet er nur bei dem jeweils ersten Zugriff auf ein Netzwerkelement durch den GMLC P1 statt. Bei einem folgenden Nachrichtenwechsel liest der GMLC den entsprechenden Eintrag der internen Entscheidungstabelle und spricht sofort den passenden MAP-Dienst an.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufsdiagramm, wie die seitens des erfindungsgemäßen GMLC P1 bei der Behandlung einer Positionierungsanfrage im Sinne des oben Gesagten ausgeführt werden. Aufgrund des Empfangs 1 einer Positionierungsanfrage PINQ wird der Vorgang begonnen. Die Anfrage PINQ stammt beispielsweise von einem externen Server PV, der mit dem GMLC p1 beispielsweise über das Internet oder ein anderes Kommunikationsnetz verbunden ist und auf dem eine Anwendung abläuft, die die geographische Position des Netzteilnehmers ME benötigt; ein Beispiel für eine solche Anwendung ist ein ortsbezogenes Service, bei dem der Teilnehmer ME den Ort eines Restaurants, Kartenschalters od.dgl. in seiner Umgebung erfragt.
Der GMLC führt nun eine Überprüfung 2 der in der Entscheidungstabelle PE enthaltenen Entscheidungsinformation durch, und zwar nach einem Eintrag, der sich auf das zuständige Standortregister, d.i. im Netz MN1 das Heimatregister HLR, bezieht. Geht aus einem solchen Eintrag hervor, dass das Heimatregister HLR den LCS-Standard nicht unterstützt - Zweig 2.3 zu Schritt 3 -, so wird eine ATI-Abfrage, also mittels einer ANY-TIME-INTERROGATION-Nachricht des MAP, an das Heimatregister durchgeführt, um die Mobilfunkzelle bzw. die Mo bil-Vermittlungsstelle M1 zu bestimmen, in deren Einzugsbereich der erfragte Teilnehmer ME sich aufhält. Um eine Bestimmung des aktuellen Standorts zu erreichen, kann bei Bedarf ein Paging z.B. durch das Versenden einer leeren Kurznachricht über den bekannten SMS-Dienst des GSM-Netzes erzwungen werden.
Nach der ATI-Abfrage wird bestimmt - Entscheidung 4 -, ob eine E.164-Nummer der aktuellen Mobil-Vermittlungsstelle des Teilnehmers verfügbar ist. Kann die E.164-Nummer bestimmt werden, so wird als Nächstes geprüft, ob die Vermittlungsstelle M1 LCS-konform ansprechbar ist, was einer Verzweigung 4.9 zu dem weiter unten behandelten Überprüfung 9 entspricht.
Jedoch im Falle der mangelnden Verfügbarkeit der E.164-Nummer ist ein Senden einer LCS-konformen geographischen Position nicht möglich, weshalb über Zweig 4.5 zu Schritt 5 verzweigt wird, in dem anstelle einer LCS-Positionsinformation die Identifikationsnummer id(B11) der Mobilfunkzelle an die anfragende Stelle, nämlich den externen Server PV, gesendet wird.
Wenn dagegen in der Überprüfung 2 ein Eintrag e(HLR) gefunden wird, dem zufolge das Heimatregister HLR eine LCS-konforme Anfrage bearbeiten kann, oder kann überhaupt kein Eintrag für dieses Netzwerkelement gefunden werden, geht der GMLC über Zweig 2.6 zu Schritt 6 vor. Mit dem Heimatregister wird eine LCS-Standard-Anfrage zur Bestimmung der für die tatsächliche Positionierung verantwortlichen Mobil-Vermittlungsstelle durchgeführt. Hierbei gegebenenfalls auftretende Fehler ergeben die Entscheidung 7: Ergeben sich Fehler, die anzeigen, dass das Register HLR die Anfrage nicht LCS-konform behandeln kann, - Zweig 7.8 - so wird in Schritt 8 die Entscheidungstabelle PE durch Einfügen bzw. Korrektur act(e) eines entsprechenden Eintrags e(HLR) für das Heimatregister HLR aktualisiert, und sodann wird mit Schritt 3 fortgesetzt.
Im LCS-konformen Fall 7.9 jedoch findet ein erfolgreicher Informationsaustausch zwischen dem GMLC und dem Heimatregister HLR statt, wobei der GMLC die E.164-Nummer der für den gesuchten Teilnehmer ME zuständigen Mobil-Vermittlungsstelle M1 erhält.
In der nun folgenden Überprüfung 9 wird nach einem Eintrag e(M1) gesucht, ob die Vermittlungsstelle M1 LCS-konform ist: Ein positiver Eintrag entspricht Weg 9.10, siehe unten; gleichartig wird der Fall, dass ein Eintrag gänzlich fehlt, behandelt. Falls die Entscheidungsinformation vorliegt, dass die Vermittlungsstelle nicht LCS-konform ist, so wird geprüft, ob eine ATI-Nachricht (vgl. die Diskussion zu Schritt 3 oben) noch zu senden ist oder bereits gesendet wurde. In ersterem Fall wird entlang Weg 9.3 zur ATI-Abfrage verzweigt; in letzterem Fall wird - sofern aus der ATI-Anfrage keine geeignete E.164-Nummer vorliegt - nach Weg 9.5 mit dem Senden 5 der Identifikationsnummer id(B11) der Mobilfunkzelle der Vorgang beendet. Falls die E.164-Nummer vorhanden ist, wird ebenfalls nach Weg 9.10 mit Schritt 10 fortgesetzt.
In Schritt 10 führt der GLMC eine LCS-Standard-Abfrage an die betreffende Mobil-Vermittlungsstelle bzw. Mobilfunkzelle zur Bestimmung der Position des Teilnehmers ME durch. Ähnlich wie oben für das Heimatregister (Schritte 6 und 7) wird nun anhand gegebenenfalls auftretender Fehler 11 entschieden, ob - im fehlerfreien Fall 11.12 - ein LCS-konformes Senden 12 der Positionsinformation loc stattfindet. Falls sich Fehler ergeben, die anzeigen, dass das Partnerelement den LCS-Standard nicht beherrscht, wird über Zweig 11.8 mit der entsprechenden Aktualisierung 8 der Entscheidungstabelle und den nachfolgenden Schritten gemäß dem oben Gesagten fortgesetzt.
Im bereits angesprochenen fehlerfrei LCS-konformen Fall wird in Schritt 12 an den Server PV die von diesem verlangte geographische Positionsinformation loc gesendet. Daneben kann auch vorgesehen sein, dass (in Fig. 2 nicht als eigener Schritt gezeigt) gegebenenfalls fehlende Einträge für das Heimatregister HLR bzw. die Mobil-Vermittlungsstelle M1 in der Entscheidungstabelle PE ergänzt werden. Damit ist der Vorgang der Behandlung der Positionierungsanfrage PINQ beendet.
Zusätzlich sollte ein Mechanismus vorgesehen sein, damit der GMLC P1 erkennen kann, wenn ein Kernnetzwerk-Element hinsichtlich des LCS erweitert wurde. Zu diesem Zweck kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Einträge der Entscheidungstabelle - oder überhaupt die Tabelle als Ganzes - in regelmäßigen Abständen gelöscht werden, z.B. nach Ablauf einer konfigurierbaren Zeit oder nach Durchführung einer konfigurierbaren Anzahl von Zugriffen auf das jeweilige Netzwerkelement. Ein so gelöschte Eintrag wird folglich bei dem nächsten Zugriff neu erstellt, in dem das oben beschriebene Verfahren neu durchgeführt wird.
Die Erfindung kann in heterogenen Kernnetzwerken, insbesondere in GSM/UMTS-Netzen mit Netzstellen verschiedener Hersteller, eingesetzt werden. Sie ermöglicht den Zugriff auf Positionsinformationen mobiler Teilnehmer unabhängig von den Fähigkeiten der diversen Kernnetzwerk-Elemente hinsichtlich der Lokalisierungsdienste. Durch das Sammeln von Informationen betreffend die Partner-Netzwerkelement in einer Entscheidungstabelle gelingt es, die an sich schwierige Entscheidung, auf welche Weise geographische Positionsinformationen mit einem Netzwerkelement auszutauschen ist, mit möglichst geringem administrativem Aufwand zu treffen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Austausch geographischer Positionsinformationen zwischen einem Kernnetzwerk-Element (HLR,M1,M2,N2) eines öffentlichen Telekommunikationsnetzes, insbesondere Mobilfunknetzes, (MN1,MN2) und einer Positionsinformations-Servereinrichtung (P1) unter Verwendung zumindest einer Nachricht eines von Kernnetzwerken des Telekommunikationsnetzes unterstützten Protokolls, wobei seitens der Servereinrichtung (P1) eine Nachrichtenart der für den Austausch der Positionsinformationen verwendeten Nachricht ausgewählt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass durch die Servereinrichtung (P1) vor dem Zugriff auf ein Kernnetzwerkelement zum Austausch von Positionsinformationen ein Reihe von Zugriffsversuchen mit Nachrichten verschiedener Nachrichtenarten erfolgt, bis ein Zugriffsversuch zu einem erfolgreichen Informationsaustausch geführt hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass seitens der Servereinrichtung (P1) Entscheidungsinformation (PE) gehalten wird, in der zumindest einem Kernnetzwerk-Element (HLR,M1,M2,N2) jeweils zumindest eine Nachrichtenart zur Durchführung des Austauschs von Positionsinformationen zugeordnet ist, und
    dass durch die Servereinrichtung (P1), wenn ein Zugriffsversuch zu einem erfolgreichen Informationsaustausch geführt hat, die Entscheidungsinformation um einen Eintrag (e) ergänzt wird - sofern dieser nicht schon vorhanden ist -, in dem jene Nachrichtenart, mit der der Zugriff erfolgreich war, dem Kernnetzwerk-Element zugeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass durch die Servereinrichtung (P1) vor dem Zugriff auf ein Kernnetzwerkelement (HLR,M1,M2,N2) zum Austausch von Positionsinformationen die Entscheidungsinformation (PE) auf einen Eintrag (e) für das betreffende Kernnetzwerk-Element geprüft wird und, falls ein solcher Eintrag vorliegt, der Positionsinformationen-Austausch aufgrund der eintragsgemäßen Nachrichtenart durchgeführt wird, anderenfalls ein Reihe von Zugriffsversuchen mit Nachrichten verschiedener Nachrichtenarten erfolgt, bis ein Zugriffsversuch zu einem erfolgreichen Informationsaustausch geführt hat, und seitens der Servereinrichtung die Entscheidungsinformation (PE) - soweit nicht bereits vorhanden - ergänzt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Zugriffsversuch mit Nachrichten gemäß den geltenden LCS-Standards erfolgt, und falls dies nicht erfolgreich ist, sodann zumindest ein Zugriffsversuch gemäß vor den LCS-Standards geltenden Verfahren, insbesondere mittels MAP-ATI-Abfragen, erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass an ein mobiles Endgerät (ME) des Netzes (MN1), dessen geographische Position zu bestimmen ist, eine Kurzmitteilung gesendet wird, wodurch ein Paging für dieses Endgerät ausgelöst wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Falle dass kein Eintrag für ein bestimmtes Kernnetzwerk-Element gefunden wurde, eine 'Application Context Negotiation' mit dem Element durchgeführt wird und aufgrund dieser eine Nachrichtenart bestimmt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungsinformation in Form einer Entscheidungstabelle (PE) gehalten wird, in der Einträge (e) nach den Kernnetzwerk-Elementen geordnet sind.
  8. Positionsinformations-Servereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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